矸石电厂粉煤灰的无害化处理和综合利用

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1、河南理工大学2011课程设计论文矸石电厂粉煤灰的综合利用学院：材料学院班级：矿加一班姓名：曾晓东学号：31080603012612河南理工大学2011课程设计论文矸石电厂粉煤灰的综合利用曾晓东（河南理工大学材料学院，矿加08-01班，310806030126）摘要：粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物，是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其

2、中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。关键词：粉煤灰；矸石；综合利用0引言我国是个产煤大国，以煤炭为电力生产基本燃料。近年来，我国的能源工业稳步发展，发电能力年增长率为7.3%，电力工业的迅速发展，带来了粉煤灰排放量的急剧增加，燃煤热电厂每年所排放的粉煤灰总量逐年增加，1995年粉煤灰排放量达1.25亿吨，2000年约为1.5亿吨，到2009年，中国粉煤灰产量达到了3.75亿吨，相当于当年中国城市生活垃圾总量的两倍多，其体积可达到4.24亿立方米，相当于每两分半钟就倒满一个标准游泳池，或每天一个水

3、立方。给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。另一方面，我国又是一个人均占有资源储量有限的国家，粉煤灰的综合利用，变废为宝、变害为利，已成为我国经济建设中一项重要的技术经济政策，是解决我国电力生产环境污染，资源缺乏之间矛盾的重要手段，也是电力生产所面临解决的任务之一。煤矸石是在煤矿建设、生产过程及煤的洗选加工过程中排出的固废弃物。由于我国煤炭开采量大，煤矸石大量堆放形成无数座矸石山，不仅占用大量土地，而且还污染环境，给煤矿企业带来沉重的经济环境负担。目前煤矿矸石大部分靠矸石电厂发电消耗掉，但是煤

4、矸石的灰分高，约为65—8512河南理工大学2011课程设计论文％，粉煤排放量大，而且这些电厂粉煤灰的利用率比较低，大多直接排放，对环境造成了很大的压力。产出粉煤灰量多而质量较低，难以利用，使得矸石电厂粉煤灰大量堆积，并造成环境污染。发电厂产生的粉煤灰如不加以利用，需占地堆放，积存量越大，占地越多，据估算，一万吨的粉煤灰，占地约1亩。粉煤灰被收集后露天堆放，不仅占用了大量的土地，而且污染空气和堆积处的地下水源，对环境的危害很大。粉煤灰治理普遍缺乏有效措施，露天堆置的粉煤灰场很可能导致严重的二次扬尘污染

5、。粉煤灰在处置过程中，如果没有防扬尘措施，粉尘会随风飘逸；扩散到很远的地方，造成大气的粉尘污染，对人体的呼吸系统造成危害，同时将植物叶片的叶孔堵住，影响植物的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用。粉煤灰中又富集砷、铅和硒等重金属元素，它们很有可能会伴随沙尘暴长途迁徙，危害广大地域人民的身体健康。粉煤灰储存厂周围应建有防渗设施，否则会使周围土地发生次生盐碱化，并且部分有害成份很容易经过风化雨淋随地表径流渗入土壤，从而杀死土壤中的微生物，使土壤丧失肥力，导致草木不生。粉煤灰场扬起的粉尘随降水和地表径流排人河流、湖

6、泊或海洋，或随风飘迁落入水体使地表水污染，随渗沥水进入土壤，使地下水受到污染。然而粉煤灰并不完全就像上文所说的那样一无是处，为了解决粉煤灰堆放中产生的一系列问题，中国的科技工作者经过多年研究论证，提出了一系列将粉煤灰“变废为宝”的综合利用方法。例如粉煤灰可用作水泥、砂浆、混凝土的掺合料，并成为水泥、混凝土的组分，粉煤灰作为原料代替黏土生产水泥熟料的原料、制造烧结砖、蒸压加气混凝土、泡沫混凝土、空心砌砖、烧结或非烧结陶粒，铺筑道路；构筑坝体，建设港口，农田坑洼低地、煤矿塌陷区及矿井的回填；也可以从中分选

7、漂珠、微珠、铁精粉、碳、铝等有用物质，其中漂珠、微珠可分别用作保温材料、耐火材料、塑料、橡胶填料等。因此粉煤灰的综合利用大有前途，可以产生良好的经济效益和生态效益。0粉煤灰的成分与性质1.1粉煤灰的化学组成我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2、MgO、K2O、12河南理工大学2011课程设计论文Na2O、SO3、MnO2等，此外还有P2O5等。其中氧化硅、氧化钛来自黏土，岩页；氧化铁主要来自黄铁矿；氧化镁和氧化钙来自与其相应的碳酸盐和硫酸盐。粉

8、煤灰的元素组成(质量分数)为：O47.83%，Si11.48%～31.14%，Al6.40%～22.91%，Fe1.90%～18.51%，Ca0.30%～25.10%，K0.22%～3.10%，Mg0.05%～1.92%，Ti0.40%～1.80%，S0.03%～4.75%，Na0.05%～1.40%，P0.00%～0.90%，Cl0.00%～0.12%，其他0.50%～29.12%。由于煤的灰量变化范围很广，而且这一变化不仅发生在来自世界各地或同一地区